适用于多跳TSN网络节点的帧抢占分片与重组方法

当前标准时间敏感网络中,帧抢占分片与重组机制仅适用于网络节点间。而可抢占帧在多跳时间敏感网络传输过程中,可能会多次出现帧抢占分片与重组,导致网络节点处理开销增加及转发效率降低的问题。设计了一种适用于多跳时间敏感网络节点传输的帧抢占分片与重组方法,通过择机分片、增加以太网地址、一次分片与重组、分片大小适当、保护带长度折中等措施,可减少多次帧抢占分片与重组带来的开销,提高网络节点转发效率,降低时间敏感流的时延和抖动,保障其传输时延的确定性。

COURIER:基于非抢占式优先排队和优先经验重放DRL的边缘计算任务调度与卸载方法

边缘计算(Edge Computing,EC)将计算、存储等资源部署在网络边缘,以满足业务对时延和能耗的要求。计算卸载是EC中的关键技术之一。现有的计算卸载方法在估计任务排队时延时使用M/M/1/∞/∞/FCFS或M/M/n/∞/∞/FCFS排队模型,未考虑高时延敏感型任务的优先执行问题,使得一些对时延要求不敏感的计算任务长期占用计算资源,导致系统的时延开销过大。此外,现有的经验重放方法大多采用随机采样方式,该方式不能区分经验的优劣,造成经验利用率低,神经网络收敛速度慢。基于确定性策略深度强化学习(Deep Reinforcement Learning,DRL)的计算卸载方法存在智能体对环境的探索能力弱和鲁棒性低等问题,降低了求解计算卸载问题的精度。为解决以上问题,考虑边缘计算中多任务移动设备、多边缘服务器的计算卸载场景,以最小化系统时延和能耗联合开销为目标,研究任务调度与卸载决策问题,并提出了基于非抢占式优先排队和优先经验重放DRL的计算卸载方法(Computation Offloading qUeuing pRioritIzed Experience Replay DRL,COURIER)。COURIER针对任务调度问题,设计了非抢占式优先排队模型(M/M/n/∞/∞/NPR)以优化任务的排队时延;针对卸载决策问题,基于软演员-评论家(Soft Actor Critic,SAC)提出了优先经验重放SAC的卸载决策机制,该机制在目标函数中加入信息熵,使智能体采取随机策略,同时优化机制中的经验采样方式以加快网络的收敛速度。仿真实验结果表明,COURIER能有效降低EC系统时延和能耗联合开销。

一种基于二级队列调度的时间敏感网络帧抢占机制

作为工业以太网、无人驾驶、航空电子等网络应用场景的核心技术之一,基于以太网的时间敏感网络(Time Sensitive Network,TSN)能够提供低时延、低抖动的确定性传输服务,一直以来广为业界关注。TSN流量调度是解决帧传输的确定性和有界时延问题的关键技术,其中帧抢占技术通过对不同实时性要求的数据进行划分且允许高优先级实时数据打断低优先级非实时数据的传输,来保证TSN网络中高优先级实时数据的超低时延。然而,帧抢占机制设置“保护带”以隔离高低优先级两类数据的传输,导致在保护带内网络链路空闲。本文针对保护带引起的链路带宽损耗问题,对帧抢占机制进行改进,提出一种基于二级队列调度(Two-Level Queue Scheduling,TLQS)的帧抢占机制。该机制通过设置两组队列,将经过基于门控的时间感知整形机制(Time-Aware Shaper,TAS)调度的非实时数据进行分流、存储与仲裁调度,并利用保护带闲置带宽进行传输选择。仿真结果表明,相较于使用标准帧抢占机制,基于TLQS的帧抢占机制在降低抢占产生的额外开销的基础上,能够有效提升网络带宽利用率。

带有抢占优先权和重试的排队系统的优化分析

本文研究了带有抢占优先权和重试的M/M/1排队系统。首先,采用概率生成函数的方法,得到了系统的稳态概率和主要性能指标。然后考虑了双目标优化的问题,旨在同时最小化系统成本和顾客逗留时间,借助NSGA-II算法来寻找Pareto最优解集。最后建立了以最优成本为因变量,非优先权顾客的到达率、最优逗留时间以及最优逗留时间的负指数为自变量建立了回归模型,进行了回归分析及模型的显著性检验。本文的分析能够使系统在提高服务质量的同时最小化成本,研究结论对系统管理者来说具有一定的参考价值。

白酒线上化进程加速 酒企如何才能抢占先机

当前,线上渠道已成为白酒行业不可忽视的一股力量,互联网巨头携“百亿补贴”入局和消费者的代际更替,进一步推动了白酒线上化进程加速发展。白酒行业的线上化发展态势如何?又会对白酒行业带来怎样的影响、挑战及机遇?

标签印刷企业借助新媒体渠道抢占市场

随着抖音、视频号生态的迅速崛起,一些制造企业开始通过新媒体平台探索营销、推广新渠道,并取得了不错的成效。在标签印刷领域,一批先知先觉的标签印企也纷纷试水,借助新媒体平台开拓市场,探索电商化营销之路。

编队协同作战中任务抢占冲突的检测与避免

针对编队协同作战中存在的任务抢占冲突,构建编队协同作战任务抢占冲突问题模式,并提出单实体状态转移检测算法和任务计划时间一致性调整方法来对任务抢占冲突进行检测与避免。论文的研究结论将为编队作战协同计划的制定提供决策依据。

时间敏感网络帧抢占时延的混合概率模型

时间敏感网络帧抢占的时延特性相对复杂,难以用单一的标准概率密度函数分析其随机性。针对时间敏感网络帧抢占时延的随机特性分析问题,对帧抢占机制的工作模式和时延影响因素进行了研究,给出了不同可抢占帧长的分阶段抢占时延解析表达式;利用混合概率模型对帧抢占时延的随机特性进行建模,给出了混合概率模型中各个分量及其权重的产生方法;通过数值仿真分析了帧抢占时延的随机性,以及帧长和链路占用率对时延混合概率模型分量权重的影响。研究成果对时间敏感网络帧抢占仿真模型开发和优化设计具有参考价值。

VEC中基于动态优先级的抢占式任务调度方法

在车载边缘计算(vehicular edge computing,VEC)环境中,车载应用的计算任务常被卸载至VEC服务器上处理,在解决车辆计算能力不足的同时降低车联网通信服务的时延。然而,服务器有限的计算资源以及不合理的调度顺序会导致任务的失败率升高,甚至危及车辆用户安全。针对此问题,首先分析车载应用的特点,设计一个多因素任务优先级模型。其次,设计基于任务紧迫性的优先级动态调整策略。最后,设计结合任务最大可等待时间和优先级的任务抢占机制,使紧迫性升高的任务及时得到处理,从而降低任务失败率。仿真结果表明,相比于直接抢占调度方案,所提方案可以减少任务争抢资源所带来的抢占次数,降低频繁抢占对失败率的影响;相比于静态优先级调度和高响应比优先调度方案,所提方案可以实现在任务时延约束下失败率最小化的目标。

时间敏感网络帧抢占机制的时延特性分析

帧抢占机制的时延特性受网络运行环境的影响,呈现出显著的动态性和随机性,从而影响时间敏感网络高速帧传输时延的确定性。为了对时延特性进行量化分析,文章首先根据帧抢占机制的工作原理和可抢占帧分段规则,给出对应不同抢占时刻的高速帧时延量化分析模型;然后,设计并实现了时延特性的仿真算法,对不同应用场景下的时延分布特性进行分析;最后,通过算例仿真验证了所提方法的正确性。研究结果表明,帧抢占时延具有明显的随机性,但可以用数学表达式准确表达。研究结论对时间敏感网络帧抢占机制的优化设计与应用具有参考价值。

时间敏感网络中基于抢占式通道模型的资源调度算法研究

时间敏感网络作为一种新型工业通信技术,能够为工业控制业务提供高可靠及确定性时延保障。针对工业场景中时间敏感网络为保障确定性时延而提供的循环排队转发机制,提出了一种满足同步流类型时间敏感流量零抖动需求的抢占式通道模型,通过调整循环排队机制中不同类型时间敏感流量的优先级,为同步流量提供抢占式通道,同时引入对周期流类型时间敏感流量的整流排序机制,来降低抢占式通道对于周期流的影响。对引入机制前后的时延变化进行了对比分析,并通过OMNET++实时仿真验证了所提出的抢占式通道模型的有效性。

在构件化嵌入式操作系统中应用抢占阈值调度

现有基于构件的嵌入式实时软件开发过程着重于从结构的角度分解系统成若干构件,以及重用构件。实践证明,该开发过程还应从运行角度将构件映射成任务,并选择适当的实时调度算法。为此,根据目前的工程实践提出一种实时构件模型,包含将构件映射成任务的方式。描述了当前构件化嵌入式操作系统可以使用的4种调度算法,并比较这些算法的性能特点。提出抢占阈值(preemptionthreshold)调度模型更适合构件化嵌入式实时系统,仿真实验的结果证明了该结论。比较结果和结论对构件化嵌入式实时系统的设计和开发有一定的参考价值。

基于时间窗延迟的多次抢占型项目调度优化研究

实际项目进程中因不确定因素导致活动执行被迫中断的情况时有发生,该研究针对允许活动在任意单位时间节点被中断的抢占型资源约束项目调度问题,设计了一种启发式算法。算法首先通过网络图的转化规则将活动进行拆分,然后结合深度优先和广度优先搜索设计了一类基于时间窗延迟方案的调度生成机制。通过调用PSPLIB数据库,设置不同参数,设计多组实验进行分析,结果表明,相较于非抢占模式,该算法在求解允许抢占模式的项目调度问题时表现出更优的结果,尤其对于大规模项目,验证了算法的有效性。同时与基本精确算法对比,该算法表现出更好求解速率,该求解结果为实际项目调度提供了决策参考。

基于边缘云的动态和抢占式任务卸载调度算法研究

边缘云计算系统被广泛用于支持各种计算服务。针对边缘云计算环境中的任务卸载调度问题,考虑边缘云系统下的动态性和抢占式任务卸载调度,提出一个基于贪婪模拟退火启发式算法的在线卸载框架(SAOF),根据任务所需的传输延迟以及计算时间,进行周期性的卸载和调度计算,考虑独立任务的随机到达性和资源的异构性,动态地将新到达的任务分配到合适的目的地(边缘服务器或云服务器),并根据每个任务的延迟敏感性,抢占式地为其分配计算资源,使所有任务的总加权响应时间最小化。最后,在多组参数组合下生成测试实例并进行性能评估实验,将SAOF算法与3种优秀的卸载调度优化算法(Selfish算法、Nearest算法和OnDisc算法)进行对比,实验结果表明,SAOF算法能更有效降低所有任务的总加权响应时间。

基于非同源抢占的多源传输系统的时效性

信息年龄是衡量信息时效性的一个新指标,定义为当前时刻减去刚刚传输成功的数据包的生成时刻,可准确量化每个信源的数据包的新鲜度。为提高多源传输系统的时效性,提出了一种非同源抢占策略,研究了该策略下多源传输系统的平均信息年龄。该多源传输系统由两个独立的信源、一个服务器和一个接收器组成。通过随机混合系统方法显式得到了系统的平均信息年龄,并比较了不同策略下单源的平均信息年龄和两信源总和平均信息年龄的差异。仿真验证了信息年龄随信源1的系统负载的变化规律,结果显示非同源抢占策略在系统总负载较低时具有更好的时效性。

基于kubernetes的计算资源的抢占式调度

基于kubernetes的调度采用先进先出顺序,无法进行优先级调度。针对该问题,设计了Pod抢占式调度,对调度规则和优先级进行划分,采用云计算技术和Docker容器虚拟化技术,搭建实验环境,部署kubernetes高可用集群。采用黑盒测试,验证了此设计能够根据负载变化,达到弹性伸缩和抢占式调度效果。

EDF调度算法抢占行为的研究及其改进

通过对采用抢占式EDF算法的嵌入式系统中各实时任务抢占行为的分析 ,建立了一个周期性任务集的抢占模型 ,从数学上描述了抢占关系、可调度性、调度开销与实时任务的周期、执行时间、最终期限、启动时间等属性之间的关系 .依据该抢占模型 ,提出了一个改进的抢占式EDF调度算法 ,通过将基于遗传算法的优化方法离线计算得到的实时任务启动时间作为目标系统的一个调度参数 ,减少抢占次数 ,改变抢占关系 ,从而提高系统的可调度能力和实时性能 .最后用实验验证了改进的抢占式EDF调度算法的有效性 .

改善Linux核心可抢占性方法的研究与实现

随着开放源码的Linux应用逐渐普及 ,改进Linux的性能 ,使其适用于实时领域成为一个极具潜力的发展方向 .在参考了与此相关的研究的基础上 ,该文对改善Linux核心可抢占性的方法提出了 3个改进措施 :中断管理进程化、改进互斥锁的机制和增加互斥锁协议支持 ,并在Linux 2 .2系列的核心上加以实现 .试验证明 ,这些改进达到了减少系统的抢占粒度 。

多处理器硬实时系统的抢占阈值调度研究

在实时系统中,抢占在提高系统灵活性的同时带来额外的系统开销,特别在多处理器平台上抢占导致的作业迁移会造成相当大的性能下降,减少不必要的抢占是硬实时系统研究的重要方向.抢占阈值调度是处于抢占调度和不可抢占调度之间的一种混合调度方法,在保持调度能力的基础上限制抢占.基于截止期分析建立了多处理器硬实时系统抢占阈值调度的可调度性判定条件,针对抢占阈值调度提出一种改进的优先级分配算法OPA-MLL,并建立了抢占阈值分配(preemption threshold assignment,PTA)算法.仿真结果表明,采用OPA-MLL算法和PTA算法分别给任务集分配优先级和抢占阈值时,可调度任务集比率明显提高,同时能最大程度限制抢占次数.

一类非抢占式非严格周期任务单通道调度问题研究

针对一种特殊的非抢占式非严格周期任务集的单通道调度问题,提出一种启发式搜索的方法,全局遍历来搜索所有的可行解。同时对于某些需要快速反应的应用场景,提出一种快速求解法,其算法复杂度要远低于全局搜索,能在更快的时间内求得可行方案,但可能会忽略大部分的可行解。实验结果表明两算法在任务集调度方面都有其各自的优缺点,可适用于不同的应用场景。